《2019学年高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第2课时课件 鲁科版选修4教学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019学年高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第2课时课件 鲁科版选修4教学资料（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 平衡转化率 第2章 第2节 化学反应的限度 学习目标定位 1 知道平衡转化率的含义 2 学会平衡浓度的求算 3 能根据化学平衡计算的方法思路 进行平衡常数 平衡转化率的计算 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 平衡转化率的概念及表达式 1 平衡转化率的概念 平衡时 了的某反应物的量 物质的量或浓度 与 该反应物的量之比 平衡转化率可描述化学反应的限度 2 平衡转化率计算公式 对反应aA g bB g cC g dD g A的平衡转化率 A 100 已转化 转化前 例1 在25 时 密闭容器中A B C三种气体的初始浓度和平衡浓度如 下表 物 质ABC 初始浓度 mol L 1
2、230 平衡浓度 mol L 11 51 51 则A的平衡转化率为 B的平衡转化率为 答案解析 25 50 特别提醒 1 对某一个具体反应 在温度一定时 只有一个化学平衡常数 但不同 反应物的平衡转化率可能不同 故必须指明是哪一反应物的平衡转化率 2 平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度 平衡常数只与 温度有关 而平衡转化率的影响因素有温度 浓度 压强等 3 温度一定 平衡常数越大 平衡转化率不一定越大 例2 实验室用4 mol SO2与2 mol O2进行下列反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 64 kJ mol 1 当放出314 624 kJ热量时 SO2的转
3、化率为 A 40 B 50 C 80 D 90 答案解析 二 平衡转化率与化学平衡常数的计算 1 计算模型 三段式法 mA g nB g pC g qD g 初始量 a b 0 0 变化量 mx nx px qx 平衡量 a mx b nx px qx 1 对于反应物 平衡量 初始量 变化量 2 对于生成物 平衡量 初始量 变化量 2 计算思路 1 设未知数 具体题目要具体分析 灵活设立 一般设某物质的转化量 为x 2 列出三个量 用含x的式子表示平衡体系中各物质的初始量 变化量 平衡量 3 列式计算 根据平衡时含x的相应关系列式求解 例3 化学反应2SO2 g O2 g 2SO3 g 是硫酸
4、制造工业的基本反应 若 在一定温度下 将0 1 mol的SO2 g 和0 06 mol O2 g 注入体积为2 L的密闭 容器中 当达到平衡状态时 测得容器中有0 08 mol SO3 g 试求在该温 度下 1 此反应的平衡常数 答案解析 答案 1 600 mol 1 L 解析 2SO2 g O2 g 2SO3 g 初始浓度 mol L 1 0 050 0 030 0 转化浓度 mol L 1 0 040 0 020 0 040 平衡浓度 mol L 1 0 010 0 010 0 040 2 SO2 g 和O2 g 的平衡转化率 答案解析 答案 80 66 7 例4 反应SO2 g NO2
5、g SO3 g NO g 若在一定温度下 将物质的 量浓度均为2 mol L 1的SO2 g 和NO2 g 注入一密闭容器中 当达到平衡 状态时 测得容器中SO2 g 的转化率为50 试求在该温度下 1 此反应的平衡常数 答案解析 答案 1 解析 设平衡时SO2的浓度为x mol L 1 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 初始浓度 mol L 1 2 2 0 0 平衡浓度 mol L 1 x x 2 x 2 x 2 在上述温度下 若SO2 g 的初始浓度增大到3 mol L 1 NO2 g 的初始 浓度仍为2 mol L 1 试求达到化学平衡时各物质的浓度 答案解析 答案 SO3
6、NO 1 2 mol L 1 SO2 1 8 mol L 1 NO2 0 8 mol L 1 解析 设达平衡时NO的浓度为y mol L 1 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 初始浓度 mol L 1 3 2 0 0 平衡浓度 mol L 1 3 y 2 y y y 因为温度不变 平衡常数不变 K 1 平衡浓度 SO2 3 mol L 1 1 2 mol L 1 1 8 mol L 1 NO2 2 mol L 1 1 2 mol L 1 0 8 mol L 1 SO3 NO 1 2 mol L 1 方法总结 1 已知初始浓度和平衡转化率可以计算平衡常数 已知初始浓度和平 衡常数可以
7、计算平衡转化率 2 相同温度下 可以从平衡 条件求出化学平衡常数 利用平衡常数 求出平衡 条件下的有关量 达标检测 1 不同温度时反应2HI g I2 g H2 g 的平衡常数如下 350 时为 66 9 425 时为54 4 490 时为45 9 HI的转化率最高是在 A 490 B 425 C 350 D 无法确定 解析 对于可逆反应 在一定温度下达到化学平衡 对应一个化学平衡 常数 温度发生变化时 化学平衡被破坏 达到新的平衡时 平衡常数 也会随之发生变化 平衡常数不受压强和浓度影响 只随温度的变化而 变化 而且平衡常数越大 反应越彻底 比较题中所给的三个温度的平 衡常数可知 350 时
8、的平衡常数最大 故350 时 HI的转化率最高 答案解析 123456 2 在恒容密闭容器中 CO与H2发生反应CO g 2H2 g CH3OH g H 0 达到平衡后 若只改变某一条件 下列示意图正确的是 解析 增大CO的用量 CO的转化率减小 A项错误 平衡常数只与温度有关 H 0的反应 温度升高 平衡常数减小 B项 正确 C项错误 增大H2的用量 CO的转化率增大 D项错误 答案解析 123456 3 某温度下 向容积为2 L的密闭反应器中充入0 10 mol SO3 当反应器中 的气体压强不再变化时 测得SO3的转化率为20 则该温度下反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 的平衡
9、常数的数值为 A 3 2 103 B 1 6 103 C 8 0 102 D 4 0 102 解析 2SO2 g O2 g 2SO3 g c 始 mol L 1 0 0 0 05 c 变 mol L 1 0 01 0 005 0 01 c 平 mol L 1 0 01 0 005 0 04 答案解析 123456 4 已知t 时 反应FeO s CO g Fe s CO2 g 的平衡常数K 0 25 1 t 时 反应达到平衡时n CO n CO2 答案解析 123456 4 2 若在1 L密闭容器中加入0 02 mol FeO s 并通入x mol CO t 时反应 达到平衡 此时FeO s
10、转化率为50 则x 解析 FeO s CO g Fe s CO2 g 起始 mol 0 02 x 0 0 转化 mol 0 01 0 01 0 01 0 01 平衡 mol 0 01 x 0 01 0 01 0 01 答案解析 123456 0 05 所以x 0 05 5 1 化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度 K值越大 表示 K值大小与温度的关系 温度升高 K值 填 一定增大 一定减小 或 可能增大也可 能减小 解析 根据平衡常数的定义可知K值越大表示该反应向正反应方向进行的 程度越大 正反应方向的热效应不确定 若正反应为吸热反应 温度升 高 K值增大 若正反应为放热反应 温度升高 K值减
11、小 答案解析 123456 可逆反应进行的程度越大 可能增大也可能减小 2 在H2SO4生产中 SO2催化氧化成SO3 2SO2 g O2 g 2SO3 g 某温度下 SO2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图所示 根据 图示回答下列问题 答案解析 123456 将2 0 mol SO2和1 0 mol O2置于10 L密闭容器中 反应达平衡后 体系总压强为0 10 MPa 该反 应的平衡常数等于 800 mol 1 L 解析 由图示可知 当p 0 10 MPa时 0 80 2SO2 g O2 g 2SO3 g 起始浓度 mol L 1 0 2 0 1 0 转化浓度 mol L 1 0
12、16 0 08 0 16 平衡浓度 mol L 1 0 04 0 02 0 16 123456 平衡状态由A变到B时 平衡常数K A K B 填 大于 小于 或 等于 解析 平衡状态由A变到B时 温度不变 K A K B 答案解析 123456 等于 6 将等物质的量的CH4和H2O g 充入1 L恒容密闭容器 发生反应 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 某温度下反应达到平衡 平衡常数K 27 mol2 L 2 此时测得CO的物质的量为0 10 mol 求CH4的平衡转化率 计算结果保留两位有效数字 答案 91 答案解析 123456 解析 设CH4和H2O g 的起始物质的量均为x mol CH4 g H2O g CO g 3H2 g 起始浓度 mol L 1 x x 0 0 转化浓度 mol L 1 0 10 0 10 0 10 0 30 平衡浓度 mol L 1 x 0 10 x 0 10 0 10 0 30 123456 解之得x 0 11
